三、成分

各厂家的背板虽然其成分各有不同，但核心部分不会变，即PET基体和含氟材料，PET提供力学性能和绝缘性能，氟材料提供阻隔性和耐候性。背板的主要特性靠氟材料来体现，一般来说氟材料无论是复合膜还是涂料,只要加工得当，F元素含量足够，背板的耐侯性和阻隔性都不是问题。

3.1、PET

PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯） ，化学式为-[OCH2-CH2OCOC6H4CO]-，英文名: polyethylene terephthalate，简称PET，俗称聚酯薄膜，为高聚合物，由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。

属结晶型饱和聚酯，平均分子量(2-3)×104，重均与数均分子量之比为1.5-1．8。

相对密度1.368，熔点225℃，流动温度243℃，玻璃化温度80℃，马丁耐热80 ℃，热变形温度98℃(1. 82MPa)，分解温度353℃。

溶于甲酚、浓硫酸、硝基苯、三氯醋酸、氯苯酚，不溶于甲醇、乙醇、丙酮、烷烃。使用温度-100～120℃。 弯曲强度 148-310MPa 。
吸水性 0. 06％-0.129％，冲击强度64.1-128J／m，洛氏硬度M 90-95， 伸长率1.8％-2.7％。

PET是颜色为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。

研究表明，PET分子主链中含有大量的酯基，与水具有很好的亲和性，容易产生水增塑，同时即使微量的水分也会导致分子主链的降解。

PET在湿热老化过程中，老化性能的变化受三个因素影响：结晶度、水增塑、水解，各因素自始至终都在起作用,不同的环境和不同的阶段内各种不同因素起主导作用。

老化初期，结晶为主导因素，它增加杨氏模量[1]、最大拉伸应力，但使材料变脆，降低冲击强度；然后水增塑成为主要因素，它使材料韧性增加，但是很快水解反应上升为主要因素，它引起PET大分子链断裂,分子量下降，从而引起机械性能的破坏。而温度的升高则会使上述过程明显加快，因此水和热是导致PET物理机械性能急剧下降的主要原因。此外，紫外辐射也会使PET的分子量、强伸度大幅度下降，结晶度有所提高，从而使材料脆化。

通过胶粘剂将多层PET胶粘复合而成的不含氟背膜从材料本身特性上就无法满足商用晶硅太阳电池组件25年的湿热、干热、紫外等环境考验与使用要求，也就很难适合用于晶硅太阳电池组件的封装。

注：[1]杨氏模量：杨氏模量(Young's modulus)是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量，它是沿纵向的弹性模量，也是材料力学中的名词。根据胡克定律，在物体的弹性限度内，应力与应变成正比，比值被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，仅取决于材料本身的物理性质。杨氏模量的大小标志了材料的刚性，杨氏模量越大，越不容易发生形变。

3.2、有机氟材料

有机氟材料是指含有氟元素的碳氢化合物，归属一种特殊质料，具有卓然的耐化学性和热稳定性，还具有优良的耐侯性、耐腐蚀性、耐热性、防污性、斥水斥油性、介电性、不燃性和不粘性，磨擦系数极小，为很多其他合成质料所不及，广泛用于于兵工、电子、电器、机械、化工、纺织等各个领域。

含氟背膜表面的氟材料由于氟原子电负性大，原子半径小，碳氟键键能极强（高达485KJ/mol），而且由于相邻氟原子的相互排斥，使氟原子不在同一平面内，主链中C —C —C键角由112°变为107°，氟原子沿碳链作螺旋分布，故碳链四周被一系列性质稳定的氟原子所包围。
由于氟原子是对称分布，整个分子呈非极性；又因氟原子极化率低，碳氟化合物的介电常数和损耗因子均很小，所以其聚合物是高度绝缘的，在化学上突出的表现是高热稳定性和化学惰性。表一阐述了氟碳键特征和含氟聚合物特性。


另外，通常太阳能中对有机物起破坏作用的是紫外光部分，即波长为700～200nm之间的光子，而全氟有机化合物的共价键能达544KJ / mol ，接近220nm光子所具有的能量。由于太阳光中能量大于220nm的光子所占比重极微，所以氟系涂料耐候性极好。

全氟碳链中，两个氟原子的范德华半径之和为0. 27nm。基本上将C —C —C 键包围填充。这种几乎无空隙的空间屏障使任何原子或基团都不能进入而破坏C —C 键。因此，其耐化学性极好。

3.2.1、PVF 分子式：-[CH2-CHF]-

学名：聚氟乙烯。

白色粉末状，部分结晶性聚合物。

氟碳比（F/C）：0.5/1。

含氟量：41.3%。

可燃性：慢燃到自熄。

密度1.39g/cm。

熔点190-200℃，分解温度210℃以上，长期使用温度-70-110℃。

软化点约200℃。但在200℃下，15～20分钟就开始热分解，若在235℃经5分钟则激烈分解而最后碳化。

PVF是氟乙烯均聚物，分子量６万～18万，是氟塑料中含氟量最低、比重最小、价格也最便宜的一种。由于分解温度接近于加工温度，不宜用热塑性成型方法加工，大多加工成薄膜和涂料。具有一般含氟树脂的特性，并以独特的耐候性著称。根据加工条件及制品厚度，有不同透明度，能透过可见光和紫外线，强烈吸收红外线。正常室外气候条件下使用期可达25年以上，是一种低介电常数（8.5）、高介电损耗（0.016）的材料。收缩小而稳定。

它还有一个特点就是耐挠曲性能好，反复折叠不易开裂。聚氟乙烯薄膜可不受油脂、有机溶剂、碱类、酸类和盐雾的侵蚀，电绝缘性能良好，还具有良好的低温性能、耐磨件和气体阻透性。聚氟乙烯涂料也具有良好的耐候件，对化学药品只有良好的抗腐蚀性，但不耐浓盐酸、浓硫酸、硝酸和氨水。

3.2.2、PVDF

分子式：[-CH2-CF2-]-

学名：聚偏二氟乙烯

Polyvinylidene fluoride简称PVDF

白色粉末状结晶性聚合物。

氟碳比；1/1

含氟量：59%。

密度1．75-1．78g／cm3。

玻璃化温度-39℃，脆化温度-62℃，熔点170℃， 热分解温度316℃以上，长期使用温度－40～150℃。


可用一般热塑性塑料加工方法成型。其突出特点是机械强度高，耐辐照性好。具有良好的化学稳定性，在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀，发烟硫酸、强碱、酮、醚绵少数化学药品能使其溶胀或部分溶解，二甲基乙酰胺和二甲基亚砜等强极性有机溶剂能使其溶解成胶体状溶液。

3.2.3、THV


中文名称为：四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)与偏氟乙烯(VDF)的共聚物。

氟碳比（F/C）：1.8/1。

含氟量：72.7%。

阻燃等级：V-0（由低到高分别为：V-3，V-2，V-1，V-0）

THV为上述成分首字母缩写，是美国泰良（Dyneon）公司在20世纪80年代开发出的性能优异的氟塑料，除具有氟塑料耐候性、不燃性、不粘性外，还可以象常见聚合物一样容易加工，是一种极具发展前景的氟塑料。

THV具有极好的耐化学介质性能和电性能。是最柔软的氟塑料，其电性能不适于作高速数据通讯网（即5类电缆）中的首选绝缘，但在那些要求柔软性的地方，有其独特的优势。另外，THV还可用于那些要求与其他材料粘合的场合。由于THV具有优异的光学性能，所以还可以用于光纤包覆层。

THV的卓越性能体现在：可低温加工，可与橡胶及塑料制品进行有效粘接，弹性佳且透光性好。出众的综合性能使其在复合软管、管道、薄膜、薄片及器皿的加工制造中得到广泛应用。 THV加工温度低、加工温度区间宽、加工温度远低于分解温度，可以适应于挤出、共挤出、注射模塑和吹塑模塑、层压薄膜、浸渍、涂覆和共混等多种加工方式，可生产出膜、管、容器、异型材料和模塑材料。

THV氟塑料是目前商品化最柔软氟塑料，利用其特性与其他塑料或弹性体制备多层次结构制品时，柔韧性优异。THV氟塑料耐化学性能优越，对许多腐蚀性化学品有极好的防渗透功能。THV氟塑料具有极好的光透明性和低折射率，可以允许从紫外线到红外线所有频率光的穿透，由于其低折射率和高柔韧性是塑料光导纤维包覆的理想材料。THV氟塑料自身容易粘接，也容易与其他材料粘接，无需表面处理就能与其他材料很好粘合。THV比其他氟塑料更容易用辐射交联提高其高温性能，THV 是典型的对电子束敏感材料，用一定辐射量，可以明显提高材料拉伸强度。 THV树脂具有良好的混合性能，可以与聚乙烯的通用技术混合，交联剂很容易加入THV，同样其他类型添加剂，如染料和有机颜料，也很容易加入THV中去。另外THV氟塑料还具有良好的溶解性能，通过加入化学试剂方法可以实现化学发泡等特性。